РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПО СЕЧЕНИЮ (ЛАМИНАРНЫЙ РЕЖИМ)
Рассмотрим поток жидкости в цилиндрической горизонтальной трубе радиусом r. Выделим в этой оси элементарный объем жидкости в виде цилиндра радиусом y длинной l. И имеем: U- скорость движения и направление движения жидкости p1,p2 – силы гидродинамического давления ; T- сила трения ; G- сила тяжести Спроектируем все силы действующие на оббьем на ось Х для установившегося режима движения жидкости, сумма проекций этих сил должно =0. Т.е Так как а , то Расписав проекцию мы получим:
µ- динамическая вязкость ; F- внутренняя площадь поверхности трубы ; υ- кинематическая вязкость жидкости знак минус для силы трения в этом выражении принимают потому, что с увеличение расстояния от оси потока к стенкам сосуда скорость частиц уменьшается и у стенок сосуда эта скорость будет направлена на встречу потоку. И из этого следует: И тогда Где Подставляем Из этого следует что скорость достигает максимального значения при диаметре струйки равном 0 ; Так как выражение имеет квадратичный вид параболы, то эпюра скорости при ламинарном режиме движения жидкости , у которой всегда будет больше средней скорости. РАСХОД ЖИДКОСТИ И СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПОТОКА. КОЭФФИЦИЕНТ КОРИОЛИСА. Зная закон распределения скорости по сечению потока определим расход жидкости среднюю скорость и коэффициент Кориолиса. Для этого выделим в поперечном сечении потока элементарное сечение кольцевой формы радиусом у и толщенной dy. Элементарный расход жидкости через это сечение: dQ=Ud Представим U: Поставим в исходное полодение и проинтегрируем Q = )ydy После интегрирования получим; Представим гидравлический уклон i как; Подставим и получим еще одно выражение для определения расхода жидкости, Закон Пуазейля: Средняя скорость потока: Отношение скоростей: Коэффициент Кориолиса: , Где , d ,то α=2 ЗАКОН ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТ ДАРСИ. Заменив в выражении для средней скорости потока ; Где Отсюда получим закон гидравлического сопротивления: Умножим числитель и знаменатель на 2V получим: H = Сравнив полученное выражение с выражением для определенияя потерь: Нпот= И решая его относительно λ получаем коэффициент Дарси для круглой трубы: Коэффициент Дарси в общем случае: Где А = 64……..150 ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПЛОСКИХ УЗКИХ ЩЕЛЯХ. ОБЛИТЕРАЦИЯ ЩЕЛЕЙ. Рассмотрим установившееся равномерное ламинарное течение жидкости в плоской щели — зазоре между двумя неподвижными параллельными пластинами, расстояние между которыми S, причем s< < a s<<L. Обозначим разность давлений на входе и выходе (P1-P2) = ∆P Проведем в потоке в ще ли два сечения I—I и II—II на расстоянии L друг от друга и выделим между этими сечениями симметрично осям Ох и Oz объем жидкости в форме цилиндрической трубки получим уравнение скорости для любой частицы находящиеся в зазоре по вертикале.
При y=0, т. е. в центре потока, скорость максимальна: umax = igs2/(8v) Расход жидкости
Средняя скорость потока: Потери напор : Гидравлический радиус: Когда жидкость проникает через узкую щель, образованную неподвижными стенками, на границе раздела твердой и жидкой фаз происходит адсорбция поляризованных молекул жидкости, обусловленная силами межмолекулярного взаимодействия. В результате этого на поверхности стенок образуется фиксированный слой жидкости, обладающий определенной прочностью на сдвиг, а живое сечение потока в щели уменьшается. Такое заращивание щели называется облитерацией. Наращивание облитерационного слоя происходит не бесконечно: чем дальше этот слой от твердой поверхности, тем рыхлее он становится, так как связь молекул ослабляется, и частицы жидкости, отрываясь от поверхности слоя, вытесняются из щели. Интенсивность облитерации зависит от рода жидкости, перепада давления в щели, а также от гидравлического радиуса щели.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (586)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |